]> err.no Git - linux-2.6/blob - block/blk-core.c
Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tiwai/sound-2.6
[linux-2.6] / block / blk-core.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  * Copyright (C) 1994,      Karl Keyte: Added support for disk statistics
4  * Elevator latency, (C) 2000  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <axboe@suse.de>
6  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <neilb@cse.unsw.edu.au>
7  *      -  July2000
8  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <axboe@suse.de> - may 2001
9  */
10
11 /*
12  * This handles all read/write requests to block devices
13  */
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/highmem.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/completion.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/swap.h>
27 #include <linux/writeback.h>
28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <linux/blktrace_api.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33
34 #include "blk.h"
35
36 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio);
37
38 /*
39  * For the allocated request tables
40  */
41 static struct kmem_cache *request_cachep;
42
43 /*
44  * For queue allocation
45  */
46 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
47
48 /*
49  * Controlling structure to kblockd
50  */
51 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
52
53 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, blk_cpu_done);
54
55 static void drive_stat_acct(struct request *rq, int new_io)
56 {
57         int rw = rq_data_dir(rq);
58
59         if (!blk_fs_request(rq) || !rq->rq_disk)
60                 return;
61
62         if (!new_io) {
63                 __all_stat_inc(rq->rq_disk, merges[rw], rq->sector);
64         } else {
65                 struct hd_struct *part = get_part(rq->rq_disk, rq->sector);
66                 disk_round_stats(rq->rq_disk);
67                 rq->rq_disk->in_flight++;
68                 if (part) {
69                         part_round_stats(part);
70                         part->in_flight++;
71                 }
72         }
73 }
74
75 void blk_queue_congestion_threshold(struct request_queue *q)
76 {
77         int nr;
78
79         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) + 1;
80         if (nr > q->nr_requests)
81                 nr = q->nr_requests;
82         q->nr_congestion_on = nr;
83
84         nr = q->nr_requests - (q->nr_requests / 8) - (q->nr_requests / 16) - 1;
85         if (nr < 1)
86                 nr = 1;
87         q->nr_congestion_off = nr;
88 }
89
90 /**
91  * blk_get_backing_dev_info - get the address of a queue's backing_dev_info
92  * @bdev:       device
93  *
94  * Locates the passed device's request queue and returns the address of its
95  * backing_dev_info
96  *
97  * Will return NULL if the request queue cannot be located.
98  */
99 struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev)
100 {
101         struct backing_dev_info *ret = NULL;
102         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
103
104         if (q)
105                 ret = &q->backing_dev_info;
106         return ret;
107 }
108 EXPORT_SYMBOL(blk_get_backing_dev_info);
109
110 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
111 {
112         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
113
114         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
115         INIT_LIST_HEAD(&rq->donelist);
116         rq->q = q;
117         rq->sector = rq->hard_sector = (sector_t) -1;
118         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
119         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
120         rq->cmd = rq->__cmd;
121         rq->tag = -1;
122         rq->ref_count = 1;
123 }
124 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
125
126 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
127                           unsigned int nbytes, int error)
128 {
129         struct request_queue *q = rq->q;
130
131         if (&q->bar_rq != rq) {
132                 if (error)
133                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
134                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
135                         error = -EIO;
136
137                 if (unlikely(nbytes > bio->bi_size)) {
138                         printk(KERN_ERR "%s: want %u bytes done, %u left\n",
139                                __FUNCTION__, nbytes, bio->bi_size);
140                         nbytes = bio->bi_size;
141                 }
142
143                 bio->bi_size -= nbytes;
144                 bio->bi_sector += (nbytes >> 9);
145                 if (bio->bi_size == 0)
146                         bio_endio(bio, error);
147         } else {
148
149                 /*
150                  * Okay, this is the barrier request in progress, just
151                  * record the error;
152                  */
153                 if (error && !q->orderr)
154                         q->orderr = error;
155         }
156 }
157
158 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
159 {
160         int bit;
161
162         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: type=%x, flags=%x\n", msg,
163                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?", rq->cmd_type,
164                 rq->cmd_flags);
165
166         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %lu/%u\n",
167                                                 (unsigned long long)rq->sector,
168                                                 rq->nr_sectors,
169                                                 rq->current_nr_sectors);
170         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, buffer %p, data %p, len %u\n",
171                                                 rq->bio, rq->biotail,
172                                                 rq->buffer, rq->data,
173                                                 rq->data_len);
174
175         if (blk_pc_request(rq)) {
176                 printk(KERN_INFO "  cdb: ");
177                 for (bit = 0; bit < BLK_MAX_CDB; bit++)
178                         printk("%02x ", rq->cmd[bit]);
179                 printk("\n");
180         }
181 }
182 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
183
184 /*
185  * "plug" the device if there are no outstanding requests: this will
186  * force the transfer to start only after we have put all the requests
187  * on the list.
188  *
189  * This is called with interrupts off and no requests on the queue and
190  * with the queue lock held.
191  */
192 void blk_plug_device(struct request_queue *q)
193 {
194         WARN_ON(!irqs_disabled());
195
196         /*
197          * don't plug a stopped queue, it must be paired with blk_start_queue()
198          * which will restart the queueing
199          */
200         if (blk_queue_stopped(q))
201                 return;
202
203         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags)) {
204                 __set_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
205                 mod_timer(&q->unplug_timer, jiffies + q->unplug_delay);
206                 blk_add_trace_generic(q, NULL, 0, BLK_TA_PLUG);
207         }
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(blk_plug_device);
210
211 /*
212  * remove the queue from the plugged list, if present. called with
213  * queue lock held and interrupts disabled.
214  */
215 int blk_remove_plug(struct request_queue *q)
216 {
217         WARN_ON(!irqs_disabled());
218
219         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags))
220                 return 0;
221
222         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
223         del_timer(&q->unplug_timer);
224         return 1;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL(blk_remove_plug);
227
228 /*
229  * remove the plug and let it rip..
230  */
231 void __generic_unplug_device(struct request_queue *q)
232 {
233         if (unlikely(blk_queue_stopped(q)))
234                 return;
235
236         if (!blk_remove_plug(q))
237                 return;
238
239         q->request_fn(q);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(__generic_unplug_device);
242
243 /**
244  * generic_unplug_device - fire a request queue
245  * @q:    The &struct request_queue in question
246  *
247  * Description:
248  *   Linux uses plugging to build bigger requests queues before letting
249  *   the device have at them. If a queue is plugged, the I/O scheduler
250  *   is still adding and merging requests on the queue. Once the queue
251  *   gets unplugged, the request_fn defined for the queue is invoked and
252  *   transfers started.
253  **/
254 void generic_unplug_device(struct request_queue *q)
255 {
256         spin_lock_irq(q->queue_lock);
257         __generic_unplug_device(q);
258         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(generic_unplug_device);
261
262 static void blk_backing_dev_unplug(struct backing_dev_info *bdi,
263                                    struct page *page)
264 {
265         struct request_queue *q = bdi->unplug_io_data;
266
267         blk_unplug(q);
268 }
269
270 void blk_unplug_work(struct work_struct *work)
271 {
272         struct request_queue *q =
273                 container_of(work, struct request_queue, unplug_work);
274
275         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
276                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
277
278         q->unplug_fn(q);
279 }
280
281 void blk_unplug_timeout(unsigned long data)
282 {
283         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
284
285         blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_TIMER, NULL,
286                                 q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
287
288         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
289 }
290
291 void blk_unplug(struct request_queue *q)
292 {
293         /*
294          * devices don't necessarily have an ->unplug_fn defined
295          */
296         if (q->unplug_fn) {
297                 blk_add_trace_pdu_int(q, BLK_TA_UNPLUG_IO, NULL,
298                                         q->rq.count[READ] + q->rq.count[WRITE]);
299
300                 q->unplug_fn(q);
301         }
302 }
303 EXPORT_SYMBOL(blk_unplug);
304
305 /**
306  * blk_start_queue - restart a previously stopped queue
307  * @q:    The &struct request_queue in question
308  *
309  * Description:
310  *   blk_start_queue() will clear the stop flag on the queue, and call
311  *   the request_fn for the queue if it was in a stopped state when
312  *   entered. Also see blk_stop_queue(). Queue lock must be held.
313  **/
314 void blk_start_queue(struct request_queue *q)
315 {
316         WARN_ON(!irqs_disabled());
317
318         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
319
320         /*
321          * one level of recursion is ok and is much faster than kicking
322          * the unplug handling
323          */
324         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
325                 queue_flag_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
326                 q->request_fn(q);
327                 queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
328         } else {
329                 blk_plug_device(q);
330                 kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
331         }
332 }
333 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queue);
334
335 /**
336  * blk_stop_queue - stop a queue
337  * @q:    The &struct request_queue in question
338  *
339  * Description:
340  *   The Linux block layer assumes that a block driver will consume all
341  *   entries on the request queue when the request_fn strategy is called.
342  *   Often this will not happen, because of hardware limitations (queue
343  *   depth settings). If a device driver gets a 'queue full' response,
344  *   or if it simply chooses not to queue more I/O at one point, it can
345  *   call this function to prevent the request_fn from being called until
346  *   the driver has signalled it's ready to go again. This happens by calling
347  *   blk_start_queue() to restart queue operations. Queue lock must be held.
348  **/
349 void blk_stop_queue(struct request_queue *q)
350 {
351         blk_remove_plug(q);
352         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_STOPPED, q);
353 }
354 EXPORT_SYMBOL(blk_stop_queue);
355
356 /**
357  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
358  * @q: the queue
359  *
360  * Description:
361  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
362  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
363  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
364  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
365  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
366  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
367  *     this function.
368  *
369  */
370 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
371 {
372         del_timer_sync(&q->unplug_timer);
373         kblockd_flush_work(&q->unplug_work);
374 }
375 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
376
377 /**
378  * blk_run_queue - run a single device queue
379  * @q:  The queue to run
380  */
381 void __blk_run_queue(struct request_queue *q)
382 {
383         blk_remove_plug(q);
384
385         /*
386          * Only recurse once to avoid overrunning the stack, let the unplug
387          * handling reinvoke the handler shortly if we already got there.
388          */
389         if (!elv_queue_empty(q)) {
390                 if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REENTER, &q->queue_flags)) {
391                         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
392                         q->request_fn(q);
393                         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_REENTER, q);
394                 } else {
395                         blk_plug_device(q);
396                         kblockd_schedule_work(&q->unplug_work);
397                 }
398         }
399 }
400 EXPORT_SYMBOL(__blk_run_queue);
401
402 /**
403  * blk_run_queue - run a single device queue
404  * @q: The queue to run
405  */
406 void blk_run_queue(struct request_queue *q)
407 {
408         unsigned long flags;
409
410         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
411         __blk_run_queue(q);
412         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
413 }
414 EXPORT_SYMBOL(blk_run_queue);
415
416 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
417 {
418         kobject_put(&q->kobj);
419 }
420
421 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
422 {
423         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
424         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
425         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
426
427         if (q->elevator)
428                 elevator_exit(q->elevator);
429
430         blk_put_queue(q);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
433
434 static int blk_init_free_list(struct request_queue *q)
435 {
436         struct request_list *rl = &q->rq;
437
438         rl->count[READ] = rl->count[WRITE] = 0;
439         rl->starved[READ] = rl->starved[WRITE] = 0;
440         rl->elvpriv = 0;
441         init_waitqueue_head(&rl->wait[READ]);
442         init_waitqueue_head(&rl->wait[WRITE]);
443
444         rl->rq_pool = mempool_create_node(BLKDEV_MIN_RQ, mempool_alloc_slab,
445                                 mempool_free_slab, request_cachep, q->node);
446
447         if (!rl->rq_pool)
448                 return -ENOMEM;
449
450         return 0;
451 }
452
453 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t gfp_mask)
454 {
455         return blk_alloc_queue_node(gfp_mask, -1);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
458
459 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id)
460 {
461         struct request_queue *q;
462         int err;
463
464         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
465                                 gfp_mask | __GFP_ZERO, node_id);
466         if (!q)
467                 return NULL;
468
469         q->backing_dev_info.unplug_io_fn = blk_backing_dev_unplug;
470         q->backing_dev_info.unplug_io_data = q;
471         err = bdi_init(&q->backing_dev_info);
472         if (err) {
473                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
474                 return NULL;
475         }
476
477         init_timer(&q->unplug_timer);
478
479         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
480
481         mutex_init(&q->sysfs_lock);
482
483         return q;
484 }
485 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue_node);
486
487 /**
488  * blk_init_queue  - prepare a request queue for use with a block device
489  * @rfn:  The function to be called to process requests that have been
490  *        placed on the queue.
491  * @lock: Request queue spin lock
492  *
493  * Description:
494  *    If a block device wishes to use the standard request handling procedures,
495  *    which sorts requests and coalesces adjacent requests, then it must
496  *    call blk_init_queue().  The function @rfn will be called when there
497  *    are requests on the queue that need to be processed.  If the device
498  *    supports plugging, then @rfn may not be called immediately when requests
499  *    are available on the queue, but may be called at some time later instead.
500  *    Plugged queues are generally unplugged when a buffer belonging to one
501  *    of the requests on the queue is needed, or due to memory pressure.
502  *
503  *    @rfn is not required, or even expected, to remove all requests off the
504  *    queue, but only as many as it can handle at a time.  If it does leave
505  *    requests on the queue, it is responsible for arranging that the requests
506  *    get dealt with eventually.
507  *
508  *    The queue spin lock must be held while manipulating the requests on the
509  *    request queue; this lock will be taken also from interrupt context, so irq
510  *    disabling is needed for it.
511  *
512  *    Function returns a pointer to the initialized request queue, or NULL if
513  *    it didn't succeed.
514  *
515  * Note:
516  *    blk_init_queue() must be paired with a blk_cleanup_queue() call
517  *    when the block device is deactivated (such as at module unload).
518  **/
519
520 struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock)
521 {
522         return blk_init_queue_node(rfn, lock, -1);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue);
525
526 struct request_queue *
527 blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
528 {
529         struct request_queue *q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id);
530
531         if (!q)
532                 return NULL;
533
534         q->node = node_id;
535         if (blk_init_free_list(q)) {
536                 kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
537                 return NULL;
538         }
539
540         /*
541          * if caller didn't supply a lock, they get per-queue locking with
542          * our embedded lock
543          */
544         if (!lock) {
545                 spin_lock_init(&q->__queue_lock);
546                 lock = &q->__queue_lock;
547         }
548
549         q->request_fn           = rfn;
550         q->prep_rq_fn           = NULL;
551         q->unplug_fn            = generic_unplug_device;
552         q->queue_flags          = (1 << QUEUE_FLAG_CLUSTER);
553         q->queue_lock           = lock;
554
555         blk_queue_segment_boundary(q, 0xffffffff);
556
557         blk_queue_make_request(q, __make_request);
558         blk_queue_max_segment_size(q, MAX_SEGMENT_SIZE);
559
560         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
561         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
562
563         q->sg_reserved_size = INT_MAX;
564
565         /*
566          * all done
567          */
568         if (!elevator_init(q, NULL)) {
569                 blk_queue_congestion_threshold(q);
570                 return q;
571         }
572
573         blk_put_queue(q);
574         return NULL;
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(blk_init_queue_node);
577
578 int blk_get_queue(struct request_queue *q)
579 {
580         if (likely(!test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags))) {
581                 kobject_get(&q->kobj);
582                 return 0;
583         }
584
585         return 1;
586 }
587
588 static inline void blk_free_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
589 {
590         if (rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV)
591                 elv_put_request(q, rq);
592         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
593 }
594
595 static struct request *
596 blk_alloc_request(struct request_queue *q, int rw, int priv, gfp_t gfp_mask)
597 {
598         struct request *rq = mempool_alloc(q->rq.rq_pool, gfp_mask);
599
600         if (!rq)
601                 return NULL;
602
603         blk_rq_init(q, rq);
604
605         /*
606          * first three bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw,
607          * see bio.h and blkdev.h
608          */
609         rq->cmd_flags = rw | REQ_ALLOCED;
610
611         if (priv) {
612                 if (unlikely(elv_set_request(q, rq, gfp_mask))) {
613                         mempool_free(rq, q->rq.rq_pool);
614                         return NULL;
615                 }
616                 rq->cmd_flags |= REQ_ELVPRIV;
617         }
618
619         return rq;
620 }
621
622 /*
623  * ioc_batching returns true if the ioc is a valid batching request and
624  * should be given priority access to a request.
625  */
626 static inline int ioc_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
627 {
628         if (!ioc)
629                 return 0;
630
631         /*
632          * Make sure the process is able to allocate at least 1 request
633          * even if the batch times out, otherwise we could theoretically
634          * lose wakeups.
635          */
636         return ioc->nr_batch_requests == q->nr_batching ||
637                 (ioc->nr_batch_requests > 0
638                 && time_before(jiffies, ioc->last_waited + BLK_BATCH_TIME));
639 }
640
641 /*
642  * ioc_set_batching sets ioc to be a new "batcher" if it is not one. This
643  * will cause the process to be a "batcher" on all queues in the system. This
644  * is the behaviour we want though - once it gets a wakeup it should be given
645  * a nice run.
646  */
647 static void ioc_set_batching(struct request_queue *q, struct io_context *ioc)
648 {
649         if (!ioc || ioc_batching(q, ioc))
650                 return;
651
652         ioc->nr_batch_requests = q->nr_batching;
653         ioc->last_waited = jiffies;
654 }
655
656 static void __freed_request(struct request_queue *q, int rw)
657 {
658         struct request_list *rl = &q->rq;
659
660         if (rl->count[rw] < queue_congestion_off_threshold(q))
661                 blk_clear_queue_congested(q, rw);
662
663         if (rl->count[rw] + 1 <= q->nr_requests) {
664                 if (waitqueue_active(&rl->wait[rw]))
665                         wake_up(&rl->wait[rw]);
666
667                 blk_clear_queue_full(q, rw);
668         }
669 }
670
671 /*
672  * A request has just been released.  Account for it, update the full and
673  * congestion status, wake up any waiters.   Called under q->queue_lock.
674  */
675 static void freed_request(struct request_queue *q, int rw, int priv)
676 {
677         struct request_list *rl = &q->rq;
678
679         rl->count[rw]--;
680         if (priv)
681                 rl->elvpriv--;
682
683         __freed_request(q, rw);
684
685         if (unlikely(rl->starved[rw ^ 1]))
686                 __freed_request(q, rw ^ 1);
687 }
688
689 #define blkdev_free_rq(list) list_entry((list)->next, struct request, queuelist)
690 /*
691  * Get a free request, queue_lock must be held.
692  * Returns NULL on failure, with queue_lock held.
693  * Returns !NULL on success, with queue_lock *not held*.
694  */
695 static struct request *get_request(struct request_queue *q, int rw_flags,
696                                    struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
697 {
698         struct request *rq = NULL;
699         struct request_list *rl = &q->rq;
700         struct io_context *ioc = NULL;
701         const int rw = rw_flags & 0x01;
702         int may_queue, priv;
703
704         may_queue = elv_may_queue(q, rw_flags);
705         if (may_queue == ELV_MQUEUE_NO)
706                 goto rq_starved;
707
708         if (rl->count[rw]+1 >= queue_congestion_on_threshold(q)) {
709                 if (rl->count[rw]+1 >= q->nr_requests) {
710                         ioc = current_io_context(GFP_ATOMIC, q->node);
711                         /*
712                          * The queue will fill after this allocation, so set
713                          * it as full, and mark this process as "batching".
714                          * This process will be allowed to complete a batch of
715                          * requests, others will be blocked.
716                          */
717                         if (!blk_queue_full(q, rw)) {
718                                 ioc_set_batching(q, ioc);
719                                 blk_set_queue_full(q, rw);
720                         } else {
721                                 if (may_queue != ELV_MQUEUE_MUST
722                                                 && !ioc_batching(q, ioc)) {
723                                         /*
724                                          * The queue is full and the allocating
725                                          * process is not a "batcher", and not
726                                          * exempted by the IO scheduler
727                                          */
728                                         goto out;
729                                 }
730                         }
731                 }
732                 blk_set_queue_congested(q, rw);
733         }
734
735         /*
736          * Only allow batching queuers to allocate up to 50% over the defined
737          * limit of requests, otherwise we could have thousands of requests
738          * allocated with any setting of ->nr_requests
739          */
740         if (rl->count[rw] >= (3 * q->nr_requests / 2))
741                 goto out;
742
743         rl->count[rw]++;
744         rl->starved[rw] = 0;
745
746         priv = !test_bit(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, &q->queue_flags);
747         if (priv)
748                 rl->elvpriv++;
749
750         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
751
752         rq = blk_alloc_request(q, rw_flags, priv, gfp_mask);
753         if (unlikely(!rq)) {
754                 /*
755                  * Allocation failed presumably due to memory. Undo anything
756                  * we might have messed up.
757                  *
758                  * Allocating task should really be put onto the front of the
759                  * wait queue, but this is pretty rare.
760                  */
761                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
762                 freed_request(q, rw, priv);
763
764                 /*
765                  * in the very unlikely event that allocation failed and no
766                  * requests for this direction was pending, mark us starved
767                  * so that freeing of a request in the other direction will
768                  * notice us. another possible fix would be to split the
769                  * rq mempool into READ and WRITE
770                  */
771 rq_starved:
772                 if (unlikely(rl->count[rw] == 0))
773                         rl->starved[rw] = 1;
774
775                 goto out;
776         }
777
778         /*
779          * ioc may be NULL here, and ioc_batching will be false. That's
780          * OK, if the queue is under the request limit then requests need
781          * not count toward the nr_batch_requests limit. There will always
782          * be some limit enforced by BLK_BATCH_TIME.
783          */
784         if (ioc_batching(q, ioc))
785                 ioc->nr_batch_requests--;
786
787         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_GETRQ);
788 out:
789         return rq;
790 }
791
792 /*
793  * No available requests for this queue, unplug the device and wait for some
794  * requests to become available.
795  *
796  * Called with q->queue_lock held, and returns with it unlocked.
797  */
798 static struct request *get_request_wait(struct request_queue *q, int rw_flags,
799                                         struct bio *bio)
800 {
801         const int rw = rw_flags & 0x01;
802         struct request *rq;
803
804         rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
805         while (!rq) {
806                 DEFINE_WAIT(wait);
807                 struct request_list *rl = &q->rq;
808
809                 prepare_to_wait_exclusive(&rl->wait[rw], &wait,
810                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
811
812                 rq = get_request(q, rw_flags, bio, GFP_NOIO);
813
814                 if (!rq) {
815                         struct io_context *ioc;
816
817                         blk_add_trace_generic(q, bio, rw, BLK_TA_SLEEPRQ);
818
819                         __generic_unplug_device(q);
820                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
821                         io_schedule();
822
823                         /*
824                          * After sleeping, we become a "batching" process and
825                          * will be able to allocate at least one request, and
826                          * up to a big batch of them for a small period time.
827                          * See ioc_batching, ioc_set_batching
828                          */
829                         ioc = current_io_context(GFP_NOIO, q->node);
830                         ioc_set_batching(q, ioc);
831
832                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
833                 }
834                 finish_wait(&rl->wait[rw], &wait);
835         }
836
837         return rq;
838 }
839
840 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, int rw, gfp_t gfp_mask)
841 {
842         struct request *rq;
843
844         BUG_ON(rw != READ && rw != WRITE);
845
846         spin_lock_irq(q->queue_lock);
847         if (gfp_mask & __GFP_WAIT) {
848                 rq = get_request_wait(q, rw, NULL);
849         } else {
850                 rq = get_request(q, rw, NULL, gfp_mask);
851                 if (!rq)
852                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
853         }
854         /* q->queue_lock is unlocked at this point */
855
856         return rq;
857 }
858 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
859
860 /**
861  * blk_start_queueing - initiate dispatch of requests to device
862  * @q:          request queue to kick into gear
863  *
864  * This is basically a helper to remove the need to know whether a queue
865  * is plugged or not if someone just wants to initiate dispatch of requests
866  * for this queue.
867  *
868  * The queue lock must be held with interrupts disabled.
869  */
870 void blk_start_queueing(struct request_queue *q)
871 {
872         if (!blk_queue_plugged(q))
873                 q->request_fn(q);
874         else
875                 __generic_unplug_device(q);
876 }
877 EXPORT_SYMBOL(blk_start_queueing);
878
879 /**
880  * blk_requeue_request - put a request back on queue
881  * @q:          request queue where request should be inserted
882  * @rq:         request to be inserted
883  *
884  * Description:
885  *    Drivers often keep queueing requests until the hardware cannot accept
886  *    more, when that condition happens we need to put the request back
887  *    on the queue. Must be called with queue lock held.
888  */
889 void blk_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
890 {
891         blk_add_trace_rq(q, rq, BLK_TA_REQUEUE);
892
893         if (blk_rq_tagged(rq))
894                 blk_queue_end_tag(q, rq);
895
896         elv_requeue_request(q, rq);
897 }
898 EXPORT_SYMBOL(blk_requeue_request);
899
900 /**
901  * blk_insert_request - insert a special request in to a request queue
902  * @q:          request queue where request should be inserted
903  * @rq:         request to be inserted
904  * @at_head:    insert request at head or tail of queue
905  * @data:       private data
906  *
907  * Description:
908  *    Many block devices need to execute commands asynchronously, so they don't
909  *    block the whole kernel from preemption during request execution.  This is
910  *    accomplished normally by inserting aritficial requests tagged as
911  *    REQ_SPECIAL in to the corresponding request queue, and letting them be
912  *    scheduled for actual execution by the request queue.
913  *
914  *    We have the option of inserting the head or the tail of the queue.
915  *    Typically we use the tail for new ioctls and so forth.  We use the head
916  *    of the queue for things like a QUEUE_FULL message from a device, or a
917  *    host that is unable to accept a particular command.
918  */
919 void blk_insert_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
920                         int at_head, void *data)
921 {
922         int where = at_head ? ELEVATOR_INSERT_FRONT : ELEVATOR_INSERT_BACK;
923         unsigned long flags;
924
925         /*
926          * tell I/O scheduler that this isn't a regular read/write (ie it
927          * must not attempt merges on this) and that it acts as a soft
928          * barrier
929          */
930         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
931         rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
932
933         rq->special = data;
934
935         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
936
937         /*
938          * If command is tagged, release the tag
939          */
940         if (blk_rq_tagged(rq))
941                 blk_queue_end_tag(q, rq);
942
943         drive_stat_acct(rq, 1);
944         __elv_add_request(q, rq, where, 0);
945         blk_start_queueing(q);
946         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
947 }
948 EXPORT_SYMBOL(blk_insert_request);
949
950 /*
951  * add-request adds a request to the linked list.
952  * queue lock is held and interrupts disabled, as we muck with the
953  * request queue list.
954  */
955 static inline void add_request(struct request_queue *q, struct request *req)
956 {
957         drive_stat_acct(req, 1);
958
959         /*
960          * elevator indicated where it wants this request to be
961          * inserted at elevator_merge time
962          */
963         __elv_add_request(q, req, ELEVATOR_INSERT_SORT, 0);
964 }
965
966 /*
967  * disk_round_stats()   - Round off the performance stats on a struct
968  * disk_stats.
969  *
970  * The average IO queue length and utilisation statistics are maintained
971  * by observing the current state of the queue length and the amount of
972  * time it has been in this state for.
973  *
974  * Normally, that accounting is done on IO completion, but that can result
975  * in more than a second's worth of IO being accounted for within any one
976  * second, leading to >100% utilisation.  To deal with that, we call this
977  * function to do a round-off before returning the results when reading
978  * /proc/diskstats.  This accounts immediately for all queue usage up to
979  * the current jiffies and restarts the counters again.
980  */
981 void disk_round_stats(struct gendisk *disk)
982 {
983         unsigned long now = jiffies;
984
985         if (now == disk->stamp)
986                 return;
987
988         if (disk->in_flight) {
989                 __disk_stat_add(disk, time_in_queue,
990                                 disk->in_flight * (now - disk->stamp));
991                 __disk_stat_add(disk, io_ticks, (now - disk->stamp));
992         }
993         disk->stamp = now;
994 }
995 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_round_stats);
996
997 void part_round_stats(struct hd_struct *part)
998 {
999         unsigned long now = jiffies;
1000
1001         if (now == part->stamp)
1002                 return;
1003
1004         if (part->in_flight) {
1005                 __part_stat_add(part, time_in_queue,
1006                                 part->in_flight * (now - part->stamp));
1007                 __part_stat_add(part, io_ticks, (now - part->stamp));
1008         }
1009         part->stamp = now;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * queue lock must be held
1014  */
1015 void __blk_put_request(struct request_queue *q, struct request *req)
1016 {
1017         if (unlikely(!q))
1018                 return;
1019         if (unlikely(--req->ref_count))
1020                 return;
1021
1022         elv_completed_request(q, req);
1023
1024         /*
1025          * Request may not have originated from ll_rw_blk. if not,
1026          * it didn't come out of our reserved rq pools
1027          */
1028         if (req->cmd_flags & REQ_ALLOCED) {
1029                 int rw = rq_data_dir(req);
1030                 int priv = req->cmd_flags & REQ_ELVPRIV;
1031
1032                 BUG_ON(!list_empty(&req->queuelist));
1033                 BUG_ON(!hlist_unhashed(&req->hash));
1034
1035                 blk_free_request(q, req);
1036                 freed_request(q, rw, priv);
1037         }
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_put_request);
1040
1041 void blk_put_request(struct request *req)
1042 {
1043         unsigned long flags;
1044         struct request_queue *q = req->q;
1045
1046         /*
1047          * Gee, IDE calls in w/ NULL q.  Fix IDE and remove the
1048          * following if (q) test.
1049          */
1050         if (q) {
1051                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1052                 __blk_put_request(q, req);
1053                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1054         }
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
1057
1058 void init_request_from_bio(struct request *req, struct bio *bio)
1059 {
1060         req->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1061
1062         /*
1063          * inherit FAILFAST from bio (for read-ahead, and explicit FAILFAST)
1064          */
1065         if (bio_rw_ahead(bio) || bio_failfast(bio))
1066                 req->cmd_flags |= REQ_FAILFAST;
1067
1068         /*
1069          * REQ_BARRIER implies no merging, but lets make it explicit
1070          */
1071         if (unlikely(bio_barrier(bio)))
1072                 req->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | REQ_NOMERGE);
1073
1074         if (bio_sync(bio))
1075                 req->cmd_flags |= REQ_RW_SYNC;
1076         if (bio_rw_meta(bio))
1077                 req->cmd_flags |= REQ_RW_META;
1078
1079         req->errors = 0;
1080         req->hard_sector = req->sector = bio->bi_sector;
1081         req->ioprio = bio_prio(bio);
1082         req->start_time = jiffies;
1083         blk_rq_bio_prep(req->q, req, bio);
1084 }
1085
1086 static int __make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1087 {
1088         struct request *req;
1089         int el_ret, nr_sectors, barrier, err;
1090         const unsigned short prio = bio_prio(bio);
1091         const int sync = bio_sync(bio);
1092         int rw_flags;
1093
1094         nr_sectors = bio_sectors(bio);
1095
1096         /*
1097          * low level driver can indicate that it wants pages above a
1098          * certain limit bounced to low memory (ie for highmem, or even
1099          * ISA dma in theory)
1100          */
1101         blk_queue_bounce(q, &bio);
1102
1103         barrier = bio_barrier(bio);
1104         if (unlikely(barrier) && (q->next_ordered == QUEUE_ORDERED_NONE)) {
1105                 err = -EOPNOTSUPP;
1106                 goto end_io;
1107         }
1108
1109         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1110
1111         if (unlikely(barrier) || elv_queue_empty(q))
1112                 goto get_rq;
1113
1114         el_ret = elv_merge(q, &req, bio);
1115         switch (el_ret) {
1116         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
1117                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1118
1119                 if (!ll_back_merge_fn(q, req, bio))
1120                         break;
1121
1122                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_BACKMERGE);
1123
1124                 req->biotail->bi_next = bio;
1125                 req->biotail = bio;
1126                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1127                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1128                 drive_stat_acct(req, 0);
1129                 if (!attempt_back_merge(q, req))
1130                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1131                 goto out;
1132
1133         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
1134                 BUG_ON(!rq_mergeable(req));
1135
1136                 if (!ll_front_merge_fn(q, req, bio))
1137                         break;
1138
1139                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_FRONTMERGE);
1140
1141                 bio->bi_next = req->bio;
1142                 req->bio = bio;
1143
1144                 /*
1145                  * may not be valid. if the low level driver said
1146                  * it didn't need a bounce buffer then it better
1147                  * not touch req->buffer either...
1148                  */
1149                 req->buffer = bio_data(bio);
1150                 req->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
1151                 req->hard_cur_sectors = req->current_nr_sectors;
1152                 req->sector = req->hard_sector = bio->bi_sector;
1153                 req->nr_sectors = req->hard_nr_sectors += nr_sectors;
1154                 req->ioprio = ioprio_best(req->ioprio, prio);
1155                 drive_stat_acct(req, 0);
1156                 if (!attempt_front_merge(q, req))
1157                         elv_merged_request(q, req, el_ret);
1158                 goto out;
1159
1160         /* ELV_NO_MERGE: elevator says don't/can't merge. */
1161         default:
1162                 ;
1163         }
1164
1165 get_rq:
1166         /*
1167          * This sync check and mask will be re-done in init_request_from_bio(),
1168          * but we need to set it earlier to expose the sync flag to the
1169          * rq allocator and io schedulers.
1170          */
1171         rw_flags = bio_data_dir(bio);
1172         if (sync)
1173                 rw_flags |= REQ_RW_SYNC;
1174
1175         /*
1176          * Grab a free request. This is might sleep but can not fail.
1177          * Returns with the queue unlocked.
1178          */
1179         req = get_request_wait(q, rw_flags, bio);
1180
1181         /*
1182          * After dropping the lock and possibly sleeping here, our request
1183          * may now be mergeable after it had proven unmergeable (above).
1184          * We don't worry about that case for efficiency. It won't happen
1185          * often, and the elevators are able to handle it.
1186          */
1187         init_request_from_bio(req, bio);
1188
1189         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1190         if (elv_queue_empty(q))
1191                 blk_plug_device(q);
1192         add_request(q, req);
1193 out:
1194         if (sync)
1195                 __generic_unplug_device(q);
1196
1197         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1198         return 0;
1199
1200 end_io:
1201         bio_endio(bio, err);
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * If bio->bi_dev is a partition, remap the location
1207  */
1208 static inline void blk_partition_remap(struct bio *bio)
1209 {
1210         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
1211
1212         if (bio_sectors(bio) && bdev != bdev->bd_contains) {
1213                 struct hd_struct *p = bdev->bd_part;
1214
1215                 bio->bi_sector += p->start_sect;
1216                 bio->bi_bdev = bdev->bd_contains;
1217
1218                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(bio->bi_bdev), bio,
1219                                     bdev->bd_dev, bio->bi_sector,
1220                                     bio->bi_sector - p->start_sect);
1221         }
1222 }
1223
1224 static void handle_bad_sector(struct bio *bio)
1225 {
1226         char b[BDEVNAME_SIZE];
1227
1228         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
1229         printk(KERN_INFO "%s: rw=%ld, want=%Lu, limit=%Lu\n",
1230                         bdevname(bio->bi_bdev, b),
1231                         bio->bi_rw,
1232                         (unsigned long long)bio->bi_sector + bio_sectors(bio),
1233                         (long long)(bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9));
1234
1235         set_bit(BIO_EOF, &bio->bi_flags);
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
1239
1240 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
1241
1242 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
1243 {
1244         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
1245 }
1246 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
1247
1248 static int should_fail_request(struct bio *bio)
1249 {
1250         if ((bio->bi_bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_FAIL) ||
1251             (bio->bi_bdev->bd_part && bio->bi_bdev->bd_part->make_it_fail))
1252                 return should_fail(&fail_make_request, bio->bi_size);
1253
1254         return 0;
1255 }
1256
1257 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
1258 {
1259         return init_fault_attr_dentries(&fail_make_request,
1260                                         "fail_make_request");
1261 }
1262
1263 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
1264
1265 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1266
1267 static inline int should_fail_request(struct bio *bio)
1268 {
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
1273
1274 /*
1275  * Check whether this bio extends beyond the end of the device.
1276  */
1277 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, unsigned int nr_sectors)
1278 {
1279         sector_t maxsector;
1280
1281         if (!nr_sectors)
1282                 return 0;
1283
1284         /* Test device or partition size, when known. */
1285         maxsector = bio->bi_bdev->bd_inode->i_size >> 9;
1286         if (maxsector) {
1287                 sector_t sector = bio->bi_sector;
1288
1289                 if (maxsector < nr_sectors || maxsector - nr_sectors < sector) {
1290                         /*
1291                          * This may well happen - the kernel calls bread()
1292                          * without checking the size of the device, e.g., when
1293                          * mounting a device.
1294                          */
1295                         handle_bad_sector(bio);
1296                         return 1;
1297                 }
1298         }
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * generic_make_request: hand a buffer to its device driver for I/O
1305  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1306  *
1307  * generic_make_request() is used to make I/O requests of block
1308  * devices. It is passed a &struct bio, which describes the I/O that needs
1309  * to be done.
1310  *
1311  * generic_make_request() does not return any status.  The
1312  * success/failure status of the request, along with notification of
1313  * completion, is delivered asynchronously through the bio->bi_end_io
1314  * function described (one day) else where.
1315  *
1316  * The caller of generic_make_request must make sure that bi_io_vec
1317  * are set to describe the memory buffer, and that bi_dev and bi_sector are
1318  * set to describe the device address, and the
1319  * bi_end_io and optionally bi_private are set to describe how
1320  * completion notification should be signaled.
1321  *
1322  * generic_make_request and the drivers it calls may use bi_next if this
1323  * bio happens to be merged with someone else, and may change bi_dev and
1324  * bi_sector for remaps as it sees fit.  So the values of these fields
1325  * should NOT be depended on after the call to generic_make_request.
1326  */
1327 static inline void __generic_make_request(struct bio *bio)
1328 {
1329         struct request_queue *q;
1330         sector_t old_sector;
1331         int ret, nr_sectors = bio_sectors(bio);
1332         dev_t old_dev;
1333         int err = -EIO;
1334
1335         might_sleep();
1336
1337         if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1338                 goto end_io;
1339
1340         /*
1341          * Resolve the mapping until finished. (drivers are
1342          * still free to implement/resolve their own stacking
1343          * by explicitly returning 0)
1344          *
1345          * NOTE: we don't repeat the blk_size check for each new device.
1346          * Stacking drivers are expected to know what they are doing.
1347          */
1348         old_sector = -1;
1349         old_dev = 0;
1350         do {
1351                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1352
1353                 q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1354                 if (!q) {
1355                         printk(KERN_ERR
1356                                "generic_make_request: Trying to access "
1357                                 "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
1358                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1359                                 (long long) bio->bi_sector);
1360 end_io:
1361                         bio_endio(bio, err);
1362                         break;
1363                 }
1364
1365                 if (unlikely(nr_sectors > q->max_hw_sectors)) {
1366                         printk(KERN_ERR "bio too big device %s (%u > %u)\n",
1367                                 bdevname(bio->bi_bdev, b),
1368                                 bio_sectors(bio),
1369                                 q->max_hw_sectors);
1370                         goto end_io;
1371                 }
1372
1373                 if (unlikely(test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &q->queue_flags)))
1374                         goto end_io;
1375
1376                 if (should_fail_request(bio))
1377                         goto end_io;
1378
1379                 /*
1380                  * If this device has partitions, remap block n
1381                  * of partition p to block n+start(p) of the disk.
1382                  */
1383                 blk_partition_remap(bio);
1384
1385                 if (old_sector != -1)
1386                         blk_add_trace_remap(q, bio, old_dev, bio->bi_sector,
1387                                             old_sector);
1388
1389                 blk_add_trace_bio(q, bio, BLK_TA_QUEUE);
1390
1391                 old_sector = bio->bi_sector;
1392                 old_dev = bio->bi_bdev->bd_dev;
1393
1394                 if (bio_check_eod(bio, nr_sectors))
1395                         goto end_io;
1396                 if (bio_empty_barrier(bio) && !q->prepare_flush_fn) {
1397                         err = -EOPNOTSUPP;
1398                         goto end_io;
1399                 }
1400
1401                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1402         } while (ret);
1403 }
1404
1405 /*
1406  * We only want one ->make_request_fn to be active at a time,
1407  * else stack usage with stacked devices could be a problem.
1408  * So use current->bio_{list,tail} to keep a list of requests
1409  * submited by a make_request_fn function.
1410  * current->bio_tail is also used as a flag to say if
1411  * generic_make_request is currently active in this task or not.
1412  * If it is NULL, then no make_request is active.  If it is non-NULL,
1413  * then a make_request is active, and new requests should be added
1414  * at the tail
1415  */
1416 void generic_make_request(struct bio *bio)
1417 {
1418         if (current->bio_tail) {
1419                 /* make_request is active */
1420                 *(current->bio_tail) = bio;
1421                 bio->bi_next = NULL;
1422                 current->bio_tail = &bio->bi_next;
1423                 return;
1424         }
1425         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1426          * explanation.
1427          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1428          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1429          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1430          * we assign bio_list to the next (which is NULL) and bio_tail
1431          * to &bio_list, thus initialising the bio_list of new bios to be
1432          * added.  __generic_make_request may indeed add some more bios
1433          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1434          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1435          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1436          * of the top of the list (no pretending) and so fixup bio_list and
1437          * bio_tail or bi_next, and call into __generic_make_request again.
1438          *
1439          * The loop was structured like this to make only one call to
1440          * __generic_make_request (which is important as it is large and
1441          * inlined) and to keep the structure simple.
1442          */
1443         BUG_ON(bio->bi_next);
1444         do {
1445                 current->bio_list = bio->bi_next;
1446                 if (bio->bi_next == NULL)
1447                         current->bio_tail = &current->bio_list;
1448                 else
1449                         bio->bi_next = NULL;
1450                 __generic_make_request(bio);
1451                 bio = current->bio_list;
1452         } while (bio);
1453         current->bio_tail = NULL; /* deactivate */
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1456
1457 /**
1458  * submit_bio: submit a bio to the block device layer for I/O
1459  * @rw: whether to %READ or %WRITE, or maybe to %READA (read ahead)
1460  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1461  *
1462  * submit_bio() is very similar in purpose to generic_make_request(), and
1463  * uses that function to do most of the work. Both are fairly rough
1464  * interfaces, @bio must be presetup and ready for I/O.
1465  *
1466  */
1467 void submit_bio(int rw, struct bio *bio)
1468 {
1469         int count = bio_sectors(bio);
1470
1471         bio->bi_rw |= rw;
1472
1473         /*
1474          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1475          * go through the normal accounting stuff before submission.
1476          */
1477         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1478
1479                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_size);
1480                 BIO_BUG_ON(!bio->bi_io_vec);
1481
1482                 if (rw & WRITE) {
1483                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1484                 } else {
1485                         task_io_account_read(bio->bi_size);
1486                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1487                 }
1488
1489                 if (unlikely(block_dump)) {
1490                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1491                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s\n",
1492                         current->comm, task_pid_nr(current),
1493                                 (rw & WRITE) ? "WRITE" : "READ",
1494                                 (unsigned long long)bio->bi_sector,
1495                                 bdevname(bio->bi_bdev, b));
1496                 }
1497         }
1498
1499         generic_make_request(bio);
1500 }
1501 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1502
1503 /**
1504  * __end_that_request_first - end I/O on a request
1505  * @req:      the request being processed
1506  * @error:    0 for success, < 0 for error
1507  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1508  *
1509  * Description:
1510  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, and sets it up
1511  *     for the next range of segments (if any) in the cluster.
1512  *
1513  * Return:
1514  *     0 - we are done with this request, call end_that_request_last()
1515  *     1 - still buffers pending for this request
1516  **/
1517 static int __end_that_request_first(struct request *req, int error,
1518                                     int nr_bytes)
1519 {
1520         int total_bytes, bio_nbytes, next_idx = 0;
1521         struct bio *bio;
1522
1523         blk_add_trace_rq(req->q, req, BLK_TA_COMPLETE);
1524
1525         /*
1526          * for a REQ_BLOCK_PC request, we want to carry any eventual
1527          * sense key with us all the way through
1528          */
1529         if (!blk_pc_request(req))
1530                 req->errors = 0;
1531
1532         if (error && (blk_fs_request(req) && !(req->cmd_flags & REQ_QUIET))) {
1533                 printk(KERN_ERR "end_request: I/O error, dev %s, sector %llu\n",
1534                                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
1535                                 (unsigned long long)req->sector);
1536         }
1537
1538         if (blk_fs_request(req) && req->rq_disk) {
1539                 const int rw = rq_data_dir(req);
1540
1541                 all_stat_add(req->rq_disk, sectors[rw],
1542                              nr_bytes >> 9, req->sector);
1543         }
1544
1545         total_bytes = bio_nbytes = 0;
1546         while ((bio = req->bio) != NULL) {
1547                 int nbytes;
1548
1549                 /*
1550                  * For an empty barrier request, the low level driver must
1551                  * store a potential error location in ->sector. We pass
1552                  * that back up in ->bi_sector.
1553                  */
1554                 if (blk_empty_barrier(req))
1555                         bio->bi_sector = req->sector;
1556
1557                 if (nr_bytes >= bio->bi_size) {
1558                         req->bio = bio->bi_next;
1559                         nbytes = bio->bi_size;
1560                         req_bio_endio(req, bio, nbytes, error);
1561                         next_idx = 0;
1562                         bio_nbytes = 0;
1563                 } else {
1564                         int idx = bio->bi_idx + next_idx;
1565
1566                         if (unlikely(bio->bi_idx >= bio->bi_vcnt)) {
1567                                 blk_dump_rq_flags(req, "__end_that");
1568                                 printk(KERN_ERR "%s: bio idx %d >= vcnt %d\n",
1569                                                 __FUNCTION__, bio->bi_idx,
1570                                                 bio->bi_vcnt);
1571                                 break;
1572                         }
1573
1574                         nbytes = bio_iovec_idx(bio, idx)->bv_len;
1575                         BIO_BUG_ON(nbytes > bio->bi_size);
1576
1577                         /*
1578                          * not a complete bvec done
1579                          */
1580                         if (unlikely(nbytes > nr_bytes)) {
1581                                 bio_nbytes += nr_bytes;
1582                                 total_bytes += nr_bytes;
1583                                 break;
1584                         }
1585
1586                         /*
1587                          * advance to the next vector
1588                          */
1589                         next_idx++;
1590                         bio_nbytes += nbytes;
1591                 }
1592
1593                 total_bytes += nbytes;
1594                 nr_bytes -= nbytes;
1595
1596                 bio = req->bio;
1597                 if (bio) {
1598                         /*
1599                          * end more in this run, or just return 'not-done'
1600                          */
1601                         if (unlikely(nr_bytes <= 0))
1602                                 break;
1603                 }
1604         }
1605
1606         /*
1607          * completely done
1608          */
1609         if (!req->bio)
1610                 return 0;
1611
1612         /*
1613          * if the request wasn't completed, update state
1614          */
1615         if (bio_nbytes) {
1616                 req_bio_endio(req, bio, bio_nbytes, error);
1617                 bio->bi_idx += next_idx;
1618                 bio_iovec(bio)->bv_offset += nr_bytes;
1619                 bio_iovec(bio)->bv_len -= nr_bytes;
1620         }
1621
1622         blk_recalc_rq_sectors(req, total_bytes >> 9);
1623         blk_recalc_rq_segments(req);
1624         return 1;
1625 }
1626
1627 /*
1628  * splice the completion data to a local structure and hand off to
1629  * process_completion_queue() to complete the requests
1630  */
1631 static void blk_done_softirq(struct softirq_action *h)
1632 {
1633         struct list_head *cpu_list, local_list;
1634
1635         local_irq_disable();
1636         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1637         list_replace_init(cpu_list, &local_list);
1638         local_irq_enable();
1639
1640         while (!list_empty(&local_list)) {
1641                 struct request *rq;
1642
1643                 rq = list_entry(local_list.next, struct request, donelist);
1644                 list_del_init(&rq->donelist);
1645                 rq->q->softirq_done_fn(rq);
1646         }
1647 }
1648
1649 static int __cpuinit blk_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1650                                     unsigned long action, void *hcpu)
1651 {
1652         /*
1653          * If a CPU goes away, splice its entries to the current CPU
1654          * and trigger a run of the softirq
1655          */
1656         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
1657                 int cpu = (unsigned long) hcpu;
1658
1659                 local_irq_disable();
1660                 list_splice_init(&per_cpu(blk_cpu_done, cpu),
1661                                  &__get_cpu_var(blk_cpu_done));
1662                 raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1663                 local_irq_enable();
1664         }
1665
1666         return NOTIFY_OK;
1667 }
1668
1669
1670 static struct notifier_block blk_cpu_notifier __cpuinitdata = {
1671         .notifier_call  = blk_cpu_notify,
1672 };
1673
1674 /**
1675  * blk_complete_request - end I/O on a request
1676  * @req:      the request being processed
1677  *
1678  * Description:
1679  *     Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions,
1680  *     unless the driver actually implements this in its completion callback
1681  *     through requeueing. The actual completion happens out-of-order,
1682  *     through a softirq handler. The user must have registered a completion
1683  *     callback through blk_queue_softirq_done().
1684  **/
1685
1686 void blk_complete_request(struct request *req)
1687 {
1688         struct list_head *cpu_list;
1689         unsigned long flags;
1690
1691         BUG_ON(!req->q->softirq_done_fn);
1692
1693         local_irq_save(flags);
1694
1695         cpu_list = &__get_cpu_var(blk_cpu_done);
1696         list_add_tail(&req->donelist, cpu_list);
1697         raise_softirq_irqoff(BLOCK_SOFTIRQ);
1698
1699         local_irq_restore(flags);
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL(blk_complete_request);
1702
1703 /*
1704  * queue lock must be held
1705  */
1706 static void end_that_request_last(struct request *req, int error)
1707 {
1708         struct gendisk *disk = req->rq_disk;
1709
1710         if (blk_rq_tagged(req))
1711                 blk_queue_end_tag(req->q, req);
1712
1713         if (blk_queued_rq(req))
1714                 blkdev_dequeue_request(req);
1715
1716         if (unlikely(laptop_mode) && blk_fs_request(req))
1717                 laptop_io_completion();
1718
1719         /*
1720          * Account IO completion.  bar_rq isn't accounted as a normal
1721          * IO on queueing nor completion.  Accounting the containing
1722          * request is enough.
1723          */
1724         if (disk && blk_fs_request(req) && req != &req->q->bar_rq) {
1725                 unsigned long duration = jiffies - req->start_time;
1726                 const int rw = rq_data_dir(req);
1727                 struct hd_struct *part = get_part(disk, req->sector);
1728
1729                 __all_stat_inc(disk, ios[rw], req->sector);
1730                 __all_stat_add(disk, ticks[rw], duration, req->sector);
1731                 disk_round_stats(disk);
1732                 disk->in_flight--;
1733                 if (part) {
1734                         part_round_stats(part);
1735                         part->in_flight--;
1736                 }
1737         }
1738
1739         if (req->end_io)
1740                 req->end_io(req, error);
1741         else {
1742                 if (blk_bidi_rq(req))
1743                         __blk_put_request(req->next_rq->q, req->next_rq);
1744
1745                 __blk_put_request(req->q, req);
1746         }
1747 }
1748
1749 static inline void __end_request(struct request *rq, int uptodate,
1750                                  unsigned int nr_bytes)
1751 {
1752         int error = 0;
1753
1754         if (uptodate <= 0)
1755                 error = uptodate ? uptodate : -EIO;
1756
1757         __blk_end_request(rq, error, nr_bytes);
1758 }
1759
1760 /**
1761  * blk_rq_bytes - Returns bytes left to complete in the entire request
1762  * @rq: the request being processed
1763  **/
1764 unsigned int blk_rq_bytes(struct request *rq)
1765 {
1766         if (blk_fs_request(rq))
1767                 return rq->hard_nr_sectors << 9;
1768
1769         return rq->data_len;
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_bytes);
1772
1773 /**
1774  * blk_rq_cur_bytes - Returns bytes left to complete in the current segment
1775  * @rq: the request being processed
1776  **/
1777 unsigned int blk_rq_cur_bytes(struct request *rq)
1778 {
1779         if (blk_fs_request(rq))
1780                 return rq->current_nr_sectors << 9;
1781
1782         if (rq->bio)
1783                 return rq->bio->bi_size;
1784
1785         return rq->data_len;
1786 }
1787 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_cur_bytes);
1788
1789 /**
1790  * end_queued_request - end all I/O on a queued request
1791  * @rq:         the request being processed
1792  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1793  *
1794  * Description:
1795  *     Ends all I/O on a request, and removes it from the block layer queues.
1796  *     Not suitable for normal IO completion, unless the driver still has
1797  *     the request attached to the block layer.
1798  *
1799  **/
1800 void end_queued_request(struct request *rq, int uptodate)
1801 {
1802         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL(end_queued_request);
1805
1806 /**
1807  * end_dequeued_request - end all I/O on a dequeued request
1808  * @rq:         the request being processed
1809  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1810  *
1811  * Description:
1812  *     Ends all I/O on a request. The request must already have been
1813  *     dequeued using blkdev_dequeue_request(), as is normally the case
1814  *     for most drivers.
1815  *
1816  **/
1817 void end_dequeued_request(struct request *rq, int uptodate)
1818 {
1819         __end_request(rq, uptodate, blk_rq_bytes(rq));
1820 }
1821 EXPORT_SYMBOL(end_dequeued_request);
1822
1823
1824 /**
1825  * end_request - end I/O on the current segment of the request
1826  * @req:        the request being processed
1827  * @uptodate:   error value or 0/1 uptodate flag
1828  *
1829  * Description:
1830  *     Ends I/O on the current segment of a request. If that is the only
1831  *     remaining segment, the request is also completed and freed.
1832  *
1833  *     This is a remnant of how older block drivers handled IO completions.
1834  *     Modern drivers typically end IO on the full request in one go, unless
1835  *     they have a residual value to account for. For that case this function
1836  *     isn't really useful, unless the residual just happens to be the
1837  *     full current segment. In other words, don't use this function in new
1838  *     code. Either use end_request_completely(), or the
1839  *     end_that_request_chunk() (along with end_that_request_last()) for
1840  *     partial completions.
1841  *
1842  **/
1843 void end_request(struct request *req, int uptodate)
1844 {
1845         __end_request(req, uptodate, req->hard_cur_sectors << 9);
1846 }
1847 EXPORT_SYMBOL(end_request);
1848
1849 /**
1850  * blk_end_io - Generic end_io function to complete a request.
1851  * @rq:           the request being processed
1852  * @error:        0 for success, < 0 for error
1853  * @nr_bytes:     number of bytes to complete @rq
1854  * @bidi_bytes:   number of bytes to complete @rq->next_rq
1855  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1856  *                and completion of the request.
1857  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1858  *                completion of the request.
1859  *
1860  * Description:
1861  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1862  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1863  *
1864  * Return:
1865  *     0 - we are done with this request
1866  *     1 - this request is not freed yet, it still has pending buffers.
1867  **/
1868 static int blk_end_io(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1869                       unsigned int bidi_bytes,
1870                       int (drv_callback)(struct request *))
1871 {
1872         struct request_queue *q = rq->q;
1873         unsigned long flags = 0UL;
1874
1875         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1876                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1877                         return 1;
1878
1879                 /* Bidi request must be completed as a whole */
1880                 if (blk_bidi_rq(rq) &&
1881                     __end_that_request_first(rq->next_rq, error, bidi_bytes))
1882                         return 1;
1883         }
1884
1885         /* Special feature for tricky drivers */
1886         if (drv_callback && drv_callback(rq))
1887                 return 1;
1888
1889         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1890
1891         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1892         end_that_request_last(rq, error);
1893         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1894
1895         return 0;
1896 }
1897
1898 /**
1899  * blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1900  * @rq:       the request being processed
1901  * @error:    0 for success, < 0 for error
1902  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1903  *
1904  * Description:
1905  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1906  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1907  *
1908  * Return:
1909  *     0 - we are done with this request
1910  *     1 - still buffers pending for this request
1911  **/
1912 int blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1913 {
1914         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, NULL);
1915 }
1916 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request);
1917
1918 /**
1919  * __blk_end_request - Helper function for drivers to complete the request.
1920  * @rq:       the request being processed
1921  * @error:    0 for success, < 0 for error
1922  * @nr_bytes: number of bytes to complete
1923  *
1924  * Description:
1925  *     Must be called with queue lock held unlike blk_end_request().
1926  *
1927  * Return:
1928  *     0 - we are done with this request
1929  *     1 - still buffers pending for this request
1930  **/
1931 int __blk_end_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes)
1932 {
1933         if (blk_fs_request(rq) || blk_pc_request(rq)) {
1934                 if (__end_that_request_first(rq, error, nr_bytes))
1935                         return 1;
1936         }
1937
1938         add_disk_randomness(rq->rq_disk);
1939
1940         end_that_request_last(rq, error);
1941
1942         return 0;
1943 }
1944 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blk_end_request);
1945
1946 /**
1947  * blk_end_bidi_request - Helper function for drivers to complete bidi request.
1948  * @rq:         the bidi request being processed
1949  * @error:      0 for success, < 0 for error
1950  * @nr_bytes:   number of bytes to complete @rq
1951  * @bidi_bytes: number of bytes to complete @rq->next_rq
1952  *
1953  * Description:
1954  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq and @rq->next_rq.
1955  *
1956  * Return:
1957  *     0 - we are done with this request
1958  *     1 - still buffers pending for this request
1959  **/
1960 int blk_end_bidi_request(struct request *rq, int error, unsigned int nr_bytes,
1961                          unsigned int bidi_bytes)
1962 {
1963         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, bidi_bytes, NULL);
1964 }
1965 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_bidi_request);
1966
1967 /**
1968  * blk_end_request_callback - Special helper function for tricky drivers
1969  * @rq:           the request being processed
1970  * @error:        0 for success, < 0 for error
1971  * @nr_bytes:     number of bytes to complete
1972  * @drv_callback: function called between completion of bios in the request
1973  *                and completion of the request.
1974  *                If the callback returns non 0, this helper returns without
1975  *                completion of the request.
1976  *
1977  * Description:
1978  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @rq.
1979  *     If @rq has leftover, sets it up for the next range of segments.
1980  *
1981  *     This special helper function is used only for existing tricky drivers.
1982  *     (e.g. cdrom_newpc_intr() of ide-cd)
1983  *     This interface will be removed when such drivers are rewritten.
1984  *     Don't use this interface in other places anymore.
1985  *
1986  * Return:
1987  *     0 - we are done with this request
1988  *     1 - this request is not freed yet.
1989  *         this request still has pending buffers or
1990  *         the driver doesn't want to finish this request yet.
1991  **/
1992 int blk_end_request_callback(struct request *rq, int error,
1993                              unsigned int nr_bytes,
1994                              int (drv_callback)(struct request *))
1995 {
1996         return blk_end_io(rq, error, nr_bytes, 0, drv_callback);
1997 }
1998 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_end_request_callback);
1999
2000 void blk_rq_bio_prep(struct request_queue *q, struct request *rq,
2001                      struct bio *bio)
2002 {
2003         /* first two bits are identical in rq->cmd_flags and bio->bi_rw */
2004         rq->cmd_flags |= (bio->bi_rw & 3);
2005
2006         rq->nr_phys_segments = bio_phys_segments(q, bio);
2007         rq->nr_hw_segments = bio_hw_segments(q, bio);
2008         rq->current_nr_sectors = bio_cur_sectors(bio);
2009         rq->hard_cur_sectors = rq->current_nr_sectors;
2010         rq->hard_nr_sectors = rq->nr_sectors = bio_sectors(bio);
2011         rq->buffer = bio_data(bio);
2012         rq->data_len = bio->bi_size;
2013
2014         rq->bio = rq->biotail = bio;
2015
2016         if (bio->bi_bdev)
2017                 rq->rq_disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
2018 }
2019
2020 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
2021 {
2022         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
2025
2026 void kblockd_flush_work(struct work_struct *work)
2027 {
2028         cancel_work_sync(work);
2029 }
2030 EXPORT_SYMBOL(kblockd_flush_work);
2031
2032 int __init blk_dev_init(void)
2033 {
2034         int i;
2035
2036         kblockd_workqueue = create_workqueue("kblockd");
2037         if (!kblockd_workqueue)
2038                 panic("Failed to create kblockd\n");
2039
2040         request_cachep = kmem_cache_create("blkdev_requests",
2041                         sizeof(struct request), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2042
2043         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("blkdev_queue",
2044                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2045
2046         for_each_possible_cpu(i)
2047                 INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(blk_cpu_done, i));
2048
2049         open_softirq(BLOCK_SOFTIRQ, blk_done_softirq, NULL);
2050         register_hotcpu_notifier(&blk_cpu_notifier);
2051
2052         return 0;
2053 }
2054